Análise dos efeitos globais de segunda ordem de torção em edifícios de lajes lisas de concreto armado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schopf, Carlos Vinicius Veloso
Data de Publicação: 2024
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/0013000002w91
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32212
Resumo: The use of flat slabs, i.e. with a direct connection between the slab and the column, has been a structural solution increasingly adopted in construction projects in Brazil. The choice of this type of structure is due to the simplification of some construction processes, such as the cutting and execution of forms, shoring and concreting. In ad-dition, the absence of beams provides greater architectural freedom, since these ele-ments do not condition the position of walls or partitions. In addition, there is no need to drill holes in beams for pipes, avoiding rework and pathologies. As a result, the use of flat slabs increases the speed of construction and the final quality of the building. However, global stability is a critical point in the design of this type of building, since there are no bracing frames, and the equilibrium of the structure is conditioned to the rigidity of the slabs and columns alone. The Brazilian standard NBR 6118:2023 speci-fies methods for assessing global stability, and consequently second-order global ef-fects, only for translational displacements. In addition to the lack of normative recom-mendations for the consideration of torsional effects in buildings, there are few studies exploring the subject. Therefore, this work analyzes the torsional instability coefficient ��, proposed by Franco (2003), in ten computer models developed with the TQS soft-ware, simulating 10-storey buildings. Five different geometries were tested, with two models for each configuration, one with a traditional structural typology, with slabs, beams and columns, and the other with flat slabs, in order to compare the difference in the behavior of the �� parameter in the two versions of each version analyzed. The results show that buildings with flat slabs suffer an increase in the torsional instability coefficient, i.e. second-order global effects are more prevalent in this type of structure. In addition, a certain constancy in the �� values was observed in both the beam and flat slab models, indicating that the presence of a rigid core in the building is a prepon-derant factor for global stability, due to its high rigidity.
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As a result, the use of flat slabs increases the speed of construction and the final quality of the building. However, global stability is a critical point in the design of this type of building, since there are no bracing frames, and the equilibrium of the structure is conditioned to the rigidity of the slabs and columns alone. The Brazilian standard NBR 6118:2023 speci-fies methods for assessing global stability, and consequently second-order global ef-fects, only for translational displacements. In addition to the lack of normative recom-mendations for the consideration of torsional effects in buildings, there are few studies exploring the subject. Therefore, this work analyzes the torsional instability coefficient ��, proposed by Franco (2003), in ten computer models developed with the TQS soft-ware, simulating 10-storey buildings. Five different geometries were tested, with two models for each configuration, one with a traditional structural typology, with slabs, beams and columns, and the other with flat slabs, in order to compare the difference in the behavior of the �� parameter in the two versions of each version analyzed. The results show that buildings with flat slabs suffer an increase in the torsional instability coefficient, i.e. second-order global effects are more prevalent in this type of structure. In addition, a certain constancy in the �� values was observed in both the beam and flat slab models, indicating that the presence of a rigid core in the building is a prepon-derant factor for global stability, due to its high rigidity.A utilização lajes lisas, ou seja, de ligação direta entre laje e pilar, tem sido uma solu-ção estrutural cada vez mais adotada em obras no Brasil. A escolha por este tipo estrutura se dá pela simplificação de alguns processos construtivos, tais como o re-corte e execução de formas, escoramento e concretagem. Além disso, a ausência de vigas proporciona uma maior liberdade arquitetônica, já que estes elementos não con-dicionam a posição de paredes ou divisórias. Ademais, evita-se a necessidade de fu-ros em vigas para a passagem de tubulações, evitando retrabalhos e patologias. Con-sequentemente, com a adoção de lajes lisas, há um aumento na velocidade de exe-cução da edificação e uma maior qualidade final. Porém, a estabilidade global é um ponto crítico no dimensionamento deste tipo de edificação, tendo em vista que não há a formação de pórticos realizando o contraventamento, e o equilíbrio da estrutura está condicionado à rigidez das lajes e pilares, somente. A norma brasileira NBR 6118:2023 especifica métodos de avaliação da estabilidade global, e consequente-mente dos efeitos globais de segunda ordem apenas para deslocamentos translacio-nais. Além da falta de recomendação normativa para a consideração de efeitos de torção nas edificações, existem poucos estudos explorando o assunto. Assim, este trabalho analisa, por meio do coeficiente de instabilidade à torção , proposto por Franco (2003), em dez modelos computacionais elaborados com o auxílio do software TQS, simulando edificações de 10 pavimentos. Foram testadas cinco geometrias di-ferentes, com dois modelos para cada configuração, sendo um deles de tipologia es-trutural tradicional, com lajes, vigas e pilares, e outro de lajes lisas, a fim de comparar a diferença no comportamento do parâmetro nas duas versões de cada versão analisada. Os resultados mostram que as edificações de lajes lisas sofrem um au-mento no coeficiente de instabilidade à torção, ou seja, os efeitos globais de segunda ordem são mais preponderantes neste tipo de estrutura. Além disso, observou-se uma certa constância nos valores de , tanto nos modelos com vigas quanto nos modelos de lajes lisas, indicando que a presença de um núcleo rígido na edificação é um fator preponderante para a estabilidade global, devido a sua alta rigidez.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaLübeck, AndréSchopf, Carlos Vinicius Veloso2024-07-09T12:54:09Z2024-07-09T12:54:09Z2024-01-172024Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32212ark:/26339/0013000002w91porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-07-09T12:54:09Zoai:repositorio.ufsm.br:1/32212Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-07-09T12:54:09Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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